JPH09231376A - ナンバープレート検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両等のナンバープレートの位置を検出する
際に、ナンバープレート中のノイズやナンバープレート
の色等の影響を受けないようにする。 【解決手段】 文字部分検出ユニットＵが、ナンバープ
レート中の文字部分を検出し、原画像切出部７が、その
文字部分に対応する原画像の範囲を切出し、原画像２値
化部８が、その範囲を２値化し、原画像領域分割部９
が、２値化された画像を画素の繋がりに基づいて複数の
領域へ分割し、原画像文字抽出部１０が、文字部分を含
む領域を抽出し、文字群生成部１１が、それらの領域を
組合せることにより、文字群を生成し、プレート検出部
１２が、その生成された文字群に基づいて、ナンバープ
レートの位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車やオートバ
イ等の車両の画像において、ナンバープレートがどの位
置にあるかを検出する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今、走行中の自動車やオートバイ等の
車両のナンバープレートに記された車両番号を検出する
というナンバープレート検出システムが、有料道路での
通行確認や自動課金等に利用されつつある。このような
ナンバープレート検出システムでは、最初に、ＴＶカメ
ラ等を使って、車両の前面または後面から車両全体の画
像を撮影する。次に、ナンバープレート中の文字「なに
わ」、「湘南」、「３３」、「４５」等の輪郭を求める
べく、その撮影した画像を微分する。そして、画像の明
度の差を明確にするべく、その微分した画像を２値化す
る。さらに、各文字の位置を検出するべく、同値の画素
の繋がりに基づいて、その２値化された画像を複数の領
域へ分割する。その後で、それらの各領域を組み合せる
ことにより、複数の文字群を生成する。生成された文字
群のレイアウトと、予め用意されている「文字群のレイ
アウトとナンバープレートとの位置関係」のひな型とを
比較することにより、ナンバープレートの位置を検出す
る。

【０００３】図５は、ナンバープレートを示す図であ
る。このナンバープレートを従来技術によって検出する
場合には、上述の微分処理、２値化処理、分割処理を実
行することにより、「な」を含む領域、「に」を含む領
域、「わ」を含む領域、「３」を含む領域、「３」を含
む領域、「お」を含む領域、「２」を含む領域「８」を
含む領域、「−」を含む領域、「２」を含む領域、
「１」を含む領域が作成され、組合処理によって、これ
らの領域から複数の文字群「なにわ」、「３３」、
「お」、「２８−２１」が生成される。そして、文字群
同士の位置関係や各文字群の大きさ・数と、予め用意し
ている「文字群のレイアウトとナンバープレートとの位
置関係」のひな型とを比較することにより、ナンバープ
レートの位置を検出することになる。また、ナンバープ
レート「湘南 ４５ き ００−１５」についても同様
な処理をすることにより、ナンバープレートの位置を検
出することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のナンバープレート検出システムでは、車両の画
像を撮影する際に、ナンバープレートに付着した汚れや
外乱の光線等によって、本来的には分割されるべき２つ
の領域が、連結された１つの領域として検出されたり、
あるいは、本来的には連結されるべき１つの領域が、分
割された２つの領域として検出されたり等してしまい、
ナンバープレートの位置を正確に検出できないことがあ
るという問題があった。また、図５（ｂ）のナンバープ
レートのように、ナンバープレートの緑色と白色との配
色が、通常のナンバープレートの配色と異なる場合に
は、２値化した後の画像の配色分布が、図５（ａ）のナ
ンバープレートを２値化した後の画像の配色分布と反対
になってしまい、ナンバープレートの位置を正確に検出
できないという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の問題点
を解決するために、次の構成を採用する。 〈構成〉本発明のナンバープレート検出システムは、ナ
ンバープレートを有する車両を撮影した原画像から、文
字部分を検出する文字検出ユニットと、前記原画像から
文字部分に該当する箇所を部分画像として切り出す原画
像切出し部と、前記切り出された部分画像を２値化する
原画像２値化部と、前記２値化された部分画像を、画素
が連結している領域毎に分割する原画像領域分割部と、
前記分割された領域の特徴量に基づき、文字部分を含む
領域を抽出する原画像文字抽出部と、前記文字部分を含
む領域を組み合せることにより、文字群を生成する文字
群生成部と、前記生成された文字群からナンバープレー
トの位置を検出するプレート検出部とからなることを特
徴とする。

【０００６】〈構成の内容〉以下、各構成の内容につい
て説明する。文字部分とは、文字並びにその周辺を含む
範囲をいう。文字検出ユニットとは、車両の画像から、
ナンバープレートにおける文字部分を検出するユニット
である。例えば、画像微分する微分部、微分された画像
を分割する分割部、分割された画像を組合せる組合部等
から構成される。文字群とは、関連する複数の文字の集
合をいう。

【０００７】〈作用、効果〉本発明のナンバープレート
検出システムでは、車両の原画像に対し微分処理、分割
処理、組合処理等を実行することによって文字部分の概
略的な位置を検出した後に、今度は、その検出までの過
程で生成された画像をさらに利用することはせずに、そ
の概略的な文字部分の位置を用いて、再び原画像から文
字部分の詳細な位置を検出している。従って、原画像に
ノイズが含まれており、文字部分の概略的な位置を検出
する際にノイズの影響を受けてしまい、連結すべき領域
を分割したり、分割すべき領域を連結したりしたときで
も、改めて原画像から文字部分の詳細な位置を検出する
ので、ノイズによる影響を低減することができる。特
に、文字部分の概略的な位置を検出する処理が、微分処
理・２値化処理を伴う場合には、画像を２値化する際に
は、既に微分処理によってノイズの影響を受け易くなっ
ているので、改めて原画像から文字部分の詳細な位置を
検出ことによってノイズの影響を低減することが可能と
なる。

【０００８】また、本発明のナンバープレート検出シス
テムでは、微分処理を経て文字部分の概略的な位置を検
出する場合に、その微分処理によって得られた画像中の
画素を絶対値化する。そして、原画像から文字部分の詳
細な位置を検出する際に、この絶対値を参考にして、原
画像を２値化する。これによって、白色をベースにする
ナンバープレート中の文字部分であるか、あるいは、緑
色をベースにするナンバープレートの文字部分であるか
を認識することができるので、乗用車あるいは業務用車
の種類を問わずに、ナンバープレートの位置を検出する
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のナンバープレート
検出システムについて、実施の形態に沿って説明する。
実施の形態は、具体例１と具体例２とであり、具体例１
の主な特徴点は、文字部分の概略的な位置を検出した後
に、再び文字部分の詳細な位置を検出することであり、
具体例２の主な特徴点は、微分処理した画像中の画素を
絶対値化することである。

【００１０】〈具体例１の構成〉図１は、具体例１のナ
ンバープレート検出システムのブロック図である。この
ナンバープレート検出システムは、原画像入力部１、文
字検出ユニットＵ、原画像切出部７、原画像２値化部
８、原画像領域分割部９、原画像文字抽出部１０、文字
群生成部１１、プレート検出部１２から構成されてい
る。さらに、文字検出ユニットＵは、画像平滑部２、画
像微分部３、微分画像２値化部４、微分画像領域分割部
５、微分画像文字抽出部６から構成されている。

【００１１】原画像入力部１は、車両の画像を撮影す
る。画像平滑部２は、撮影された車両の画像を平滑化す
ることにより、画像に含まれるノイズを除去する。画像
微分部３は、その平滑化された画像を微分する。撮影さ
れた画像中に輪郭が明確である文字、例えば、ナンバー
プレート中の文字が存在する場合には、この微分処理に
よって、それらの文字の輪郭を検出することができる。

【００１２】微分画像２値化部４は、その微分された画
像を２値化する。微分画像領域分割部５は、この２値化
された微分画像を複数の領域に分割する。微分画像文字
抽出部６は、各領域の画素の連結状態に基づいて、微分
画像の各領域の中から、文字がふくまれていると推定さ
れる領域を抽出する。

【００１３】原画像切出部７は、微分画像文字抽出部６
で抽出された領域の位置に対応する、原画像上の領域を
切り出す。原画像２値化部８は、その切り出された原画
像上の領域を２値化する。原画像領域分割部９は、その
２値化された原画像を複数の領域に分割する。原画像文
字抽出部１０は、各領域中の画素の繋がり状態に基づい
て、その分割された領域の中から、文字を含むと推定さ
れる領域を抽出する。文字群生成部１１は、抽出された
領域の大きさや特徴点に基づいて、領域同士を組み合せ
ることにより、文字群を生成する。プレート検出部１２
は、予め用意してあるナンバープレートのひな型、即
ち、ナンバープレート中の各文字群とナンバープレート
との関係を参照しつつ、文字群同士の位置関係から、ナ
ンバープレートの位置を検出する。

【００１４】〈動作〉図２は、具体例１のナンバープレ
ート検出システムの動作フローチャートである。以下
に、具体例１のナンバープレート検出システムの動作
を、そのフローチャートに沿って説明する。 ステップＳ１０： 原画像入力部１は、車両等の画像を
撮影し、この撮影した画像をＡ／Ｄ変換することによ
り、多値画像とする。なお、予め多値画像として図示し
ないＨＤ、ＭＯ等の記録装置に車両画像を記録しておく
ことも可能である。 ステップＳ２０： 画像平滑部２は、その多値画像を平
滑化する。これにより、画像中に存在するノイズ成分を
除去することができる。

【００１５】ステップＳ３０： 画像微分部３は、その
平滑化された画像を微分する。これにより、ナンバープ
レートのバック（白色の部分）と文字（緑色の部分）の
コントラストのように、コントラストが明確である箇所
において、大きな微分の結果を得ることができる。そし
て、これらの大きな微分結果から、文字の輪郭がどこに
あるかを知ることができる。なお、ステップＳ２０にお
ける画像平滑部２の機能とステップＳ３０における画像
微分部３の機能との両方の機能を備えたフィルタによっ
て、平滑化と微分とを同時に実行することもできる。 ステップＳ４０： 微分画像２値化部４は、微分された
画像について、予め設定した閾値を基準として２値化す
る。これにより、ナンバープレート中の文字部分が明確
になる画像を得ることができる。

【００１６】ステップＳ５０： 微分画像領域分割部５
は、その２値画像について、２値画像中の画素が連結し
ている部分を一つの領域として分割する。なお、微分画
像２値化部４で２値化された画像に対して、収縮処理や
膨張処理によって２値画像中のノイズを除去した後に、
微分画像領域分割部５が、そのノイズを除去された画像
を分割することも可能である。 ステップＳ６０： 微分画像文字抽出部６は、各領域毎
に画素の繋がりや領域の大きさ・形状等の特徴量を計算
し、文字部分を含む領域であるか否かを判断し、文字部
分を含む領域を抽出する。

【００１７】ステップＳ７０： 原画像切出部７は、ス
テップＳ６０で推定された微分画像上の領域に対応する
原画像上の領域、即ち、原画像入力部１で撮影された画
像上の領域を切り出す。 ステップＳ８０： 原画像２値化部８は、切り出された
領域毎に、予め設定された閾値を基準として２値化す
る。なお、閾値を予め設定することなく、処理の途中に
おいて設定することも可能である。この場合には、微分
画像文字抽出部６で計算された特徴量を参酌したり、あ
るいは、切り出された原画像上の領域の濃度分布等の特
徴を利用したりすることができる。

【００１８】ステップＳ９０： 原画像領域分割部９
は、その２値画像について、画素の連結している部分を
一つの領域として分割する。なお、微分画像領域分割部
５の場合と同様に、収縮処理や膨張処理によって２値画
像のノイズを除去して後に、原画像領域分割部９が、そ
の２値画像を各領域に分割することも可能である。 ステップＳ１００： 原画像文字抽出部１０は、分割さ
れた領域毎に、領域の大きさ・形状や画素の繋がり等の
特徴量を計算し、文字部分を含む領域か否かを判断し、
文字部分を含む領域を抽出する。

【００１９】ステップＳ１１０： 文字群生成部１１
は、領域同士の位置関係や特徴量等に基づいて、領域同
士を組合せることにより、文字群を生成する。 ステップＳ１２０： プレート検出部１２は、予め用意
されている、文字群とナンバープレートとの位置関係を
示すひな型と、生成された文字群とを比較することによ
って、ナンバープレートの位置を検出する。なお、ナン
バープレート中の文字が何であるかを認識する場合に
は、ナンバープレート中に存在するであろうと推定され
る文字群の各文字について、画像データや特徴量等を検
出する。

【００２０】〈具体例２の説明〉次に、具体例２のナン
バープレート検出システムについて説明する。図４は、
具体例２のナンバープレート検出システムのブロック図
である。また、図５は、具体例２のナンバープレート検
出システムの動作フローチャートである。具体例１との
相違点は、絶対値化部２０であるので、以下に、絶対値
化部２０自身の動作、並びに、絶対値化部２０に関連す
る動作のみを説明する。

【００２１】ステップＳ３５： 絶対値化部２０は、ス
テップＳ３０の画像微分部３で求めた微分画像中の各画
素の絶対値を求めることにより、絶対値画像を生成す
る。 ステップＳ８０： 原画像２値化部８は、絶対値化部２
０で生成された絶対値画像について、その絶対値の分布
から、ナンバープレートが白色をベースにするタイプ
（乗用車タイプ）であるのか、あるいは、緑色をベース
にするタイプ（業務車タイプ）であるのかを判断する。
なお、この判断に基づき、後続の原画像領域分割部９
は、緑色の画素の連結を参考にして複数の領域へ分割す
るのか、あるいは、白色の画素の連結を参考にして複数
の領域へ分割するのかを決定することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例１のナンバープレート検出システムのブ
ロック図である。

【図２】具体例１の動作フローチャートである。

【図３】具体例２のナンバープレート検出システムのブ
ロック図である。

【図４】具体例２の動作フローチャートである。

【図５】ナンバープレートを示す図である。

【符号の説明】

Ｕ 文字部分検出ユニット ７ 原画像切出部 ８ 原画像２値化部 ９ 原画像領域分割部 １０ 原画像文字抽出部 １１ 文字群生成部 １２ プレート検出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナンバープレートを有する車両を撮影し
   た原画像から、文字部分を検出する文字検出ユニット
   と、 前記原画像から文字部分に該当する箇所を部分画像とし
   て切り出す原画像切出し部と、 前記切り出された部分画像を２値化する原画像２値化部
   と、 前記２値化された部分画像を、画素が連結している領域
   毎に分割する原画像領域分割部と、 前記分割された領域の特徴量に基づき、文字部分を含む
   領域を抽出する原画像文字抽出部と、 前記文字部分を含む領域を組み合せることにより、文字
   群を生成する文字群生成部と、 前記生成された文字群からナンバープレートの位置を検
   出するプレート検出部とからなることを特徴とするナン
   バープレート検出システム。
2. 【請求項２】 文字検出ユニットが、原画像を微分する
   微分部と、前記部分された画像の画素の絶対値を計算す
   る絶対値化部とからなることを特徴とする請求項１記載
   のナンバープレート検出システム。